منبع مقاله درمورد دهندۀ، 2θ، (ب)، NP1

دانلود پایان نامه ارشد

برای نمونه NP5 با 72 ساعت گرمادهی هیدروترمال (شکل 5-6 ب) و یا نمونه NP2 با 48 ساعت گرمادهی هیدروترمال (شکل 5-3 ب)، فقط فازهای میلهای شکل VSB-5 مشـاهده میگردد. نتایج حاصـل از شکل 5-5 و 5-6 نشان میدهد که فازهای α-Ni2P2O7، Ni2P4O12 و فازهای ناشناخته دیگر در طی گرمادهی هیدروترمال تشکیل میشوند و با افزایش زمان گرمادهی فازهای مخلوط به فاز پایدار از لحاظ ترمودینامـیکی یعنی VSB-5 تبدیل میشوند و فازهای دیگر بعد از 48 ساعت گرمادهی هیدروترمال ناپدید میشوند.

شکل 5-5- الگوهای XRD نمونههای سنتزی نیکل فسفات با تابشدهی ریزموج یک ساعت و زمان هیدروترمال (CH) متفاوت در دمای °C 180: (الف) نمونه NP3 بدون اعمال CH، (ب) نمونه NP4 با CH 24 ساعت، (پ) نمونه NP2 با CH 48 ساعت و (ت) نمونه NP5 با CH 72 ساعت. علامت (□)نشان دهندۀ فاز VSB-5، علامت (○)نشان دهندۀ فاز α-Ni2P2O7، علامت (∆) نشان دهندۀ فاز Ni2P4O12 و (Unk) نشان دهندۀ فازهای ناشناخته میباشد.

شکل 5-6- تصاویر SEM نمونههای سنتزی نیکل فسفات با تابشدهی ریزموج یک ساعت و زمان هیدروترمال (CH) متفاوت در دمای °C 180: (الف) نمـونه NP4 با CH 24 سـاعت (ب) نمونه NP5 با CH 72 ساعت. بزرگنمایی تصاویر 5000 میباشد.
5-3-2- اثر قالب دهنده
اثر قالب دهنده بر روی سنتز غربالهای مولکولی نیکل فسفات با نسبت مولی H2O 125 :(TAAOH) 62/1 😛 63/0 :Ni (TAAOH نشاندهنده قالب تترا آلکیل آمونیوم هیدروکسید152 میباشد)، با تابشدهی ریزموج یک ساعت و زمان هیدروترمال 48 ساعت و در دمای °C 180 مورد مطالعه قرار گرفت. شکل 5-7 الگوهای XRD نمونههای سنتز شده را در حضور قالب دهندههای (2- هیدروکسی اتیل) تریمتیل آمونیوم هیدروکسید(2-HETMAOH) ، تترا متیل آمونیوم هیدروکسید (TMAOH)، تترا اتیل آمونیوم هیدروکسید (TEAOH) و تترا پروپیل آمونیوم هیدروکسید (TPAOH) نشان میدهد.

شکل 5-7- الگوهای XRD غربالهای مولکولی سنتزی نیکل فسفات با تابشدهی ریزموج یک ساعت و زمان هیدروترمال 48 ساعت در دمای °C 180 و با قالب دهندههای متفاوت: (الف) نمونه NP2 با 2-HETMAOH، (ب) نمونه NP6 با TMAOH، (پ) نمونه NP7 با TEAOH و (ت) نمونه NP8 با TPAOH.

در الگوی XRD نمـونۀ سنـتز شده با 2-HETMAOH پیـکهای پراش قـوی در مـوقعـیتهای °7/5 = 2θ و °3/11 = 2θ مشاهده میگردد که بیان کننده ریخت VSB-5 میباشند (شکل 5-7 الف). اما برای نمونۀ سنتزی NP6 با قالب دهنده TMAOH پیکهای پـراش با شـدت ضعیـف در °7/5 = 2θ و °3/11 = 2θ مشاهده شدند که نشان میدهد مقدار کمی بلورهای VSB-5 بههمراه فازهای دیگر حاصل شدند (شکل 5-7 ب). برای نمونه NP7 که در حضور TEAOH سنتز شد، هیچ پیـکی در °7/5 = 2θ ظاهر نشد، اما پیک ضعـیفی در °3/11 = 2θ مشـاهده میشود (شکل 5-7 پ). همچنین برای نمونه NP8 که در حضـور TPAOH سنـتز شد، هیچ پیـکی در °7/5 = 2θ و °3/11 = 2θ مشاهده نمیشود (شکل 5-7 ت). بنابراین میتوان عنوان کرد که در حضور قالب دهندههای TEAOH و TPAOH ساخـتار VSB-5 اصلاً تشکیل نمیشود.
شکل 5-8 تصاویر SEM نمونههای توصیف شده در شکل 5-7 را نشان میدهد. براساس مشاهدات این شکل، نمونه NP2 که در حضور2-HETMAOH سنتز شده دارای بلورهای میلهای شکل میباشد. اما مقدار کمی بلورهای میلهای شکل بههمراه بلورهای صفحهای برای نمونه NP6 در حضور TMAOH مشاهده میگردد. همچنین هیچ بلور میلهای شکلی در حضور قالب دهندههای TEAOH و TPAOH تشکیل نشد. بلورهای حاصل در حضور TEAOH بهصورت صفـحهای شکل میباشنـد (شکل 5-8 پ)، اما در حضور قالب دهنده TPAOH ذرات کروی شکل نیکل فسفات با متوسط اندازه 80 نانومتر تشکیل شدند (شکل 5-8 ت). اندازۀ بلورهای سنتزی با افزایش طول زنجیر کربنی کاهش مییابد، چون سرعت هستهزایی تقویت شد. لذا بازهای آمونیوم نوع چهارم بهعنوان عامل جهت دهندۀ ساختار عمل نمودند و بر روی شکل و اندازۀ بلورهای سنتزی تأثیر گذاشتند. این نتایج در تطابق با نتایج حاصل از الگوهای XRD نمونههای توصیف شده در شکل 5-7 میباشند.

شکل 5-8- تصـاویر SEM غربـالهای مولکولی سنـتزی نیـکل فسـفات با قالـب دهنـدههای متفـاوت: (الف) نمـونـه NP2 با 2-HETMAOH، (ب) نمونه NP6 با TMAOH، (پ) نمونه NP7 با TEAOH و (ت) نمـونه NP8 با TPAOH. بزرگنـمایی شکلهای (الف)، (ب) و (پ) برابر 5000 و برای شکل (ت) برابر 30000 میباشد.

5-3-3- اثر نسبت مولی نیکل به فسفر
اثر نسبت مولی نیکل به فسفر بر روی سنتز غربالهای مولکولی نیکل فسفات در حضور قالب دهنده 2-HETMAOH بررسی شد. نمونههای NP10 و NP1 نیز مشابه نمونه NP9 سنتز شدند که در محتوی نیکل کلرید با هم تفاوت دارند. نمونه NP1 با نسبت مولی 00/1 : 63/0 از نیکل به فسفر و نمونه NP10 با نسبت مولی 63/0 : 63/0 از نیکل به فسفر میباشد (جدول 5-2 را ببینید). نمونههای NP1، NP9 و NP10 دارای مقدار فسـفر یکسان ولی با مقادیر متفاوت از نیکل کلرید میباشند. الگـوهای XRD و تصـاویر SEM نمونههای NP1 و NP10 یکسان میباشد که در شکل 5-2 (الف) الگوی XRD و در شکل 5-3 (الف) تصویر SEM نمونه NP1 نشان داده شد. البته قابل ذکر اسـت که شدت پیـکهای پراش در موقعـیت °7/5 = 2θ و °3/11 = 2θ برای نمونه NP10 بیشتر است و این امر نشان میدهد که با کاهش نسبت مولی نیکل به فسفر، میزان تبلور VSB-5 بیشتر میشود. طیف XRD نمونه NP9 بههمراه تصویر SEM آن که دارای بالاترین نسبت مولی نیکل به فسفر (58/1 : 63/0) میباشد و با روش هیـدروترمال بهمدت 72 سـاعت در °C 180 تهیه شده است، در شکل 5-9 نشان داده شده است. در این نمونه فازهای α-Ni2P2O7، Ni2P4O12 و فازهای ناشناخته دیگر بههمراه مقدار جزئی VSB-5 مشاهده میشـود که با کاهش نسبت مولی نیکل به فسفر در نمونههای NP1 و NP10 فازهای متفرقه حذف و به فازVSB-5 تبدیل شدند [152،153]. لذا در این مورد با کاهش نسبت نیکل به فسفر فازهای α-Ni2P2O7، Ni2P4O12 و فازهای ناشناخته دیگر به فاز VSB-5 تبدیل شدند.

شکل 5-9- الگوی XRD و تصویر SEM نمونه NP9، سنتز شده با روش هیدروترمال بهمدت 72 ساعت در °C 180و دارای نسبت مولی 58/1 : 63/0 از نیکل به فسفر. بزرگنمایی تصویر 5000 میباشد. علامت (□)نشان دهندۀ فاز VSB-5، علامت (○) نشان دهندۀ فاز α-Ni2P2O7، علامت (∆)نشان دهندۀ فاز Ni2P4O12 و (Unk) نشان دهندۀ فازهای ناشناخته میباشد.
5-3-4- اثر همزدن با روش فراصوت
جهت بررسی اثر سرعت همزدن در سنتز غربالهای مولکولی نیکل فسفات، از روش همزدن معمولی و همزدن با امـواج فراصوت استفاده شـد. شـکل 5-10 الگوی XRD و تصویر SEM نمونه NP11 را نشان میدهد که همزدن این نمونه توسط فراصوت و سنتز آن در آون °C 180 بهمدت 72 ساعت انجام شد. تفاوت این نمونه با نمونه NP1 فقط در نوع همزدن میباشد و در سایر موارد یکسان هستند (جدول 5-2 را ببینید). همانطوریکه در الگوی XRD نمونه NP11 مشاهده میشود، پیک پراش در موقعیت °7/5 = 2θ ناپدید شده و یک پیک پراش جدید در موقعیت °5/13 = 2θ با شدت بالا ظاهر شده است. از مقایسه تصویر SEM نمونه NP11 در شکل 5-10 با تصویر SEM نمونه NP1 در شکل 5-3 (الف) میتوان دریافت که نمونه NP1 دارای ساختار میلهای شکل و ریخت VSB-5 و با متوسط اندازۀ ذرات μm 2/7 × 5/0 میباشد در حالیکه نمـونه NP11 که با فراصوت همزده شد، بهصـورت صفحهای شـکل و دارای مـتوسط اندازۀ ذرات μm 7/2 × 1/2 میباشد. با توجه به تصاویر SEM فازهای VSB-5 با اعمال فراصوت حذف شدند و این نتیجه در تطابق با الگوی XRD میباشد که این امر بیان کنندۀ وابستگی قوی شکل و اندازۀ بلورهای سنتزی به چگونگی همزدن میباشد. بهکار بردن امواج فراصوت در سنتز غربال مولکولی نیکل فسفات منجر به تغییر در پایداری فازها شد و باعث تبدیل فاز از یک نوع زئولیت به نوع دیگر گردید که این مورد قبلاً در سنتز زئولیت A نیز گزارش شده است [51].

شکل 5-10- الگوی XRD و تصویر SEM نمونه NP11 سنتز شده با همزن فراصوت (نیم ساعت) و با زمان هیدروترمال 72 ساعت در °C 180. بزرگنـمایی تصویر 5000 میباشد. علامـت (□) نشان دهندۀ فـاز VSB-5، علامـت (○)نشان دهندۀ فـاز α-Ni2P2O7، علامـت (∆)نشان دهندۀ فاز Ni2P4O12 و (Unk) نشان دهندۀ فازهای ناشناخته میباشد.

شکل 5-11 الگوهای XRD نمونههای NP12 و NP13 را نشان میدهد که این نمونهها با فراصـوت بهمدت نیم ساعت همزده شدند و سنتز آنها با تابشدهی ریزموج یک ساعت و زمان هیدروترمال 24 ساعت برای نمونه NP12 و 48 ساعت برای نمونه NP13 در °C 180 انجام شد. همانطوریکه در شکل 5-11 (الف) مشاهده میگردد، با اعمال نیم ساعت فراصوت و با زمان تابشدهی ریزموج یک ساعت بههمراه 24 ساعت هیدروترمال، فاز VSB-5 تشکیل شد در حالیکه برای نمونه NP4 با همزدن معمولی و با همین شرایط سنتز، مخلوط فازهای مختلف تشکیل شدند (شکل 5-5 ب). این امر نشان میدهد که در اثر استفاده از فراصوت بهمدت نیم ساعت بههمراه یک ساعت تابشدهی ریزموج، زمان سنتز غربال مولکولی نیکل فسفات VSB-5 از 48 ساعت به 24 ساعت کاهش یافت. با صرف زمان هیدروترمال بیشتر در نمونه NP13 برطبق شکل 5-11 (ب) فقط میزان تبلور بیشتر شد. نمونه NP2 مشابه نمونه NP13 میباشد، به جزء اینکه با همزدن معمولی سنتز شده است. از مقایسه شکل 5-2 (ب) با 5-11 (ب) استنباط میشود که با توجه به افزایش شدت پیکهای پراش در شکل 5-11 (ب) نسبت به شکل 5-2 (ب)، میزان تبلور در اثر استفاده از فراصوت بیشتر شده است.

شکل 5-11- الگوهای XRD غربالهای مولکولی نیکل فسفات با ریخت VSB-5 سنتز شده با همزن فراصوت (نیم ساعت)، با تابشدهی ریزموج یک ساعت و با زمان هیدروترمال متفاوت در دمای °C 180: (الف) نمونه NP12 با زمان هیدروترمال 24 ساعت و (ب) نمونه NP13 با زمان هیدروترمال 48 ساعت.

5-3-5- اثر اتیلن گلیکول بهعنوان حلال کمکی
طبیعت و ماهیت حلال میتواند بر روی شکل، اندازه و ریخت بلورهای سنتزی تأثیر بگذارد. بهعنوان مثال تیان و همکاران [62] اثر پلی اتیلن گلیکول (pEG) را بر روی رشد بلورهای Me-AFI بررسی کردند و نشان دادند که این مولکول بر روی شکل بلورهای سنتزی تأثیر میگذارد و از رشد آنها در جهت محور C ممانعت بهعمل میآورد. این امر باعث بهوجود آمدن بلورهایی با شکل و اندازۀ متفاوت شد که با افزایش نسبت pEG به H2O اندازه بلورهای سنتزی کاهش یافتند و از حالت منشوری شکل بهحالت قرصی درآمدند. با توجه به نقش و اثر pEG و اتیلن گلیکول (EG) در سنتز غربالهای مولکولی آلومینوفسفات فلزی، در این قسمت نمونههای نیکل فسفات با نسبتهای مختلف حلال EG به آب سنتز شدند و الگوهای XRD و تصاویر SEM آنها با هم مقایسـه شد. روش سنتز مشـابه فرآیند توصـیف شده در بخش 5-2-2 میباشد به استثناء اینکه نمک NiCl2.6H2O در مخلوط H2O-EG حل شده است. شکل 5-12 الگوهای XRD بلورهای سنتزی با نسبتهای حجمی متفاوت از EG به آب را نشان میدهد. اطلاعات مربوط به ترکیب درصد نمونههای سنتزی فوق در جدول 5-2 آمده است. همانطوریکه در این شکل مشاهده میشود، در کلیه شکلها هیچ پیکی در موقعیت °7/5 = 2θ ظاهر نشد و این مورد نشان میدهد که در حضور EG ساختار VSB-5 تشکیل نشده است.

شکل 5-12- الگوهای XRD نمونههای سنتز شده با تابشدهی ریزموج یک ساعت و زمان هیدروترمال 72 سـاعت در دمای °C 180 و با نسبتهای حجمی متفاوت از EG به H2O.

شکل 5-13 تصاویر SEM نمونههای فوق را نشان میدهد. براساس مشاهدات این شکل، اندازه و شکل بلورها با افزایش نسبت حجمی EG به H2O تغییر نمود. لذا ریخت بلورهای نیکل فسفات سنتزی متأثر از حلال EG شد. برای نمونه NP14 و NP15 با نسبتهای حجمی 1 : 4 و 3 : 7 از EG به H2O، بلورهای صفحهای شکل مشاهده میگردد (شکل 5-13 الف و ب) اما برای نمونه NP16 با نسبت حجمی 1 : 1 از EG به H2O، بلورهای کروی شکل حاصل شدند. حلال EG در سنتز نیکل فسفات هم نقش حلال و هم نقش سورفاکتانت را بازی میکند که این امر منجر به تولید بلورهای کروی شکل شد. این عقیده وجود دارد که EG میتواند باعث یک انحناء در بین دو

پایان نامه
Previous Entries منبع مقاله درمورد پیوند دوگانه Next Entries منبع مقاله درمورد دینامیکی